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管板自动焊接机器人系统
管板自动焊接机器人系统设计在化工、轻工、核能等设备中，管与管板的焊接接头不仅数量多，操作难度大，而且焊接质量要求高。目前上海某工厂管板焊接是手工操作的，生产效率低、工人劳动强度大、焊接质量不稳定。所以本文针对上述情况，设计出管板自动焊接机器人系统。本文所设计的管板自动焊接机器人，包括机械系统、视觉自动定位系统、PLC控制系统和基于触摸屏的人机交互界面。根据工件及焊接工艺要求，焊接基本参数通过触摸屏设定，采用触摸屏实现初始定位精度调试，确定视觉传感识别管孔中心并将位置信息传递给以PLC为控制核心的控制系统，引导焊接初始位置自动识别、焊接。实现了对管板焊接机器进行自动化改造，使原来人工定位，人工控制焊接进程的机械手变为由步进电机驱动，视觉定位和焊接过程自动化控制的一整套焊接设备。
全位置自动管板焊的特点
全位置管板焊的焊接过程包括平焊、上坡焊、下坡焊、仰焊等过程，熔池受力情况各点不一。重力在各点对焊缝成型影响不一样：平焊位置，重力易造成熔池往管口内流淌；仰焊位置，重力易使熔池偏离焊缝，at80焊枪，造成焊缝成型不均匀。为了减小熔池受重力因素的影响，全位置管板焊易采用脉冲焊方式即峰值形成熔池，基值维持电弧不熄灭，同时对熔池进行冷却。焊缝由很致密的焊点叠加而成，从而形成熔合良好，外观成型均匀的焊缝。
焊缝跟踪过程中使用的传感器
电弧式传感器利用焊接电极与被焊工件之间的距离变化能够引起电弧电流（对于GMAW方法）电弧电压（对于GTAW方法）变化这一物理现象来检测接头的坡口中心。电弧传感方式主要有摆动电弧传感、旋转电弧传感以及双丝电弧传感。因为旋于摆动电弧传感器的摆动频率（10Hz以下），所以提高了检测灵敏度，改善了焊缝跟踪的精度，且可以提高焊接速度，使焊道平滑等。旋转电弧传感器通常采用偏心齿轮的结构实现，而采用空心轴电机的机构能有效的减小传感器的体积。
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